Evropská vesmírná agentura (ESA) sdílela zvukový klip zkoumající děsivý zvuk produkovaný magnetickým polem Země, které nás chrání před dopady slunečních bouří. Tento zvuk vědci popsali jako nic menšího než „děsivý“.
V tomto článku se ponoříme do konceptu magnetického pole Země, jeho role při ochraně naší planety a jak zní zemské magnetické pole.
Proč je magnetické pole Země důležité?
ESA uvádí, že magnetické pole Země, běžně známé jako magnetosféra, je složitá a neustále se měnící ochranná bariéra, která nás chrání před kosmickým zářením a nabitými částicemi přenášenými slunečními větry.
Pouze pomocí našeho zraku bez pomoci můžeme tyto částice vnímat, jak interagují s atomy a molekulami, zejména kyslíkem a dusíkem, v horních vrstvách zemské atmosféry. Tato interakce způsobuje podmanivé zobrazení modrozeleného světla, viditelného jako polární záře. Také variace v magnetickém poli generují různé typy anomálií, které ovlivňují aktivitu v magnetosféře a ovlivňují jevy, jako jsou geomagnetické bouře, které zase můžeme studovat, abychom lépe porozuměli tomu, jak zní magnetické pole Země, jak bylo analyzováno v jiných studiích vln ve vesmíru. Více podrobností o těchto interakcích naleznete v naší sekci na zvuk ve vesmíru.
Magnetické pole je podle agentury produkováno především obrovským oceánem přehřátého tekutého železa v našem vnějším jádru, které se nachází přibližně 3.000 kilometrů pod námi. Tato vířivka generuje elektrické proudy, které zase Dávají vznik našemu neustále se měnícímu elektromagnetickému poli.
Podle NASA je naše planeta chráněna před slunečním materiálem, který se k nám řítí, díky magnetosféře, která také hraje zásadní roli v ochraně před škodlivým ultrafialovým zářením Slunce. Je evidentní, že tato magnetická bublina byla pro vývoj zásadní a obyvatelnost Země. NASA uvádí příklad Marsu, který Svou magnetosféru ztratila přibližně před 4.200 miliardami let. Spekuluje se, že sluneční vítr byl zodpovědný za vyčerpání atmosféry Marsu, pravděpodobně po rozptýlení jeho magnetického pole.
Mars se tak stal nehostinnou a suchou planetou. Na rozdíl od toho se zdá, že zemská magnetosféra hrála velkou roli při zachování naší atmosféry.
Důležitost pro život
Neviditelná a neslyšitelná povaha magnetického pole Země, navzdory jeho zásadní roli při udržování života, je pozoruhodným fenoménem. Magnetické pole naší planety, které působí jako štít před kosmickým zářením a nabitými částicemi poháněnými silnými výrony Slunce, tvoří dynamickou a spletitou bublinu ochrany.
Když se tyto částice srazí s atomy a molekulami naší atmosféry, zejména s horními vrstvami bohatými na kyslík a dusík, část energie ze srážky se přemění na fascinující modrozelené odstíny, které definují polární záře.
Zatímco tento vzorek poskytuje vizuální reprezentaci funkčnosti našeho magnetického pole, pochopení jeho interakcí s jinými částicemi nebo samotným slunečním větrem představuje zcela jinou výzvu. Jak tyto jevy vznikají, můžete prozkoumat v našem článku na jak se tvoří paprsky.
Generování expanzivního magnetického pole Země je primárně výsledkem obrovského rozsahu roztaveného železa známého jako vnější jádro, nachází přibližně 3.000 kilometrů pod našima nohama. Tento oceán železa funguje podobně jako dynamo v kole jízdního kola, kde rotační pohyb dává vzniknout elektrickým proudům, které zase vytvářejí dynamické magnetické pole, které je ve stavu konstantního toku.
Takto zní magnetické pole Země
V roce 2013 se Evropská kosmická agentura pustila do mise, jejímž cílem bylo prozkoumat magnetické pole Země rozmístěním skupiny tří satelitů Swarm. Hlavním cílem bylo přesně vyhodnotit magnetické signály vycházející z různých zdrojů, jako např Zemské jádro, plášť, kůra, oceány, ionosféra a magnetosféra. Toto úsilí představuje harmonické spojení umění a vědy.
Pomocí těchto přesných dat se skupina složená z hudebníků a vědců z Technické univerzity v Dánsku pustila do dobrodružství s cílem rozluštit sluchovou reprezentaci magnetického pole Země. Klaus Nielsen, člen tohoto týmu, vyjadřuje, že tento projekt byl nepochybně přínosným úsilím o spojení oblasti umění a vědy.
Tato zvuková nahrávka v nečekaném zvratu zachycuje dozvuk zemského magnetického pole při srážce se sluneční bouří. Nielsen vysvětluje, že doprovodný obrázek geomagnetické bouře, způsobené sluneční erupcí 3. listopadu 2011, vyvolává pocit neklidu. Účelem však není strašit, ale sloužit jako jedinečná připomínka existence a zásadní důležitosti magnetického pole. Navzdory svému znepokojivému řevu, Život na Zemi do značné míry závisí na jejich přítomnosti. Chcete-li pochopit, jak sluneční aktivita ovlivňuje magnetosféru, můžete se podívat na naši analýzu sluneční aktivity ve vesmíru.
Co by se stalo, kdybychom neměli magnetické pole?
Již jsme viděli, že magnetické pole Země, i když často zůstává nepovšimnuto, má velký vliv na různé aspekty života na Zemi. Funguje jako štít, který odráží nebezpečné nabité částice, jako jsou protony a elektrony, od slunečního větru a dalších zdrojů. Bez této ochrany by tyto částice mohly snadněji pronikat atmosférou a ovlivňovat lidské zdraví, stejně jako poškozovat ozonovou vrstvu a zvyšovat tak vystavení ultrafialovým paprskům.
Migrující zvířata, jako jsou ptáci a velryby, používají magnetické siločáry k orientaci během svých cest. Bez tohoto průvodce by se mohli ztratit a čelit potížím při hledání svých tradičních migračních tras, které by mohly vážně ovlivnit jejich reprodukci a vzorce přežití.
Dalším důležitým aspektem je dopad na technologii. Magnetické pole Země chrání komunikační a navigační systémy, jako jsou satelity a elektrické sítě, před slunečními bouřemi a jinými geomagnetickými jevy. Bez této ochrany by byly tyto systémy vystaveny většímu riziku poškození, což by mohlo mít za následek masivní narušení komunikační a elektrické infrastruktury.
A konečně, absence magnetického pole Země by mohla mít významné důsledky pro klima. Bylo navrženo, že bez magnetického pole by byla zemská atmosféra více vystavena erozi slunečním větrem. které by mohly změnit globální vzorce počasí a potenciálně vyvolat drastické změny klimatu.